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为实现三轴气浮台室内姿态确定,提出一种基于计算机视觉的姿态确定方案;首先,设计一种以非同心圆对为特征的平面靶标;然后,对平面靶标成像,提取非同心椭圆对;接着,基于二次曲线不变量理论,匹配图像椭圆对和空间圆对;最后,计算平面靶标在摄像机坐标系下的姿态,实现气浮台三轴姿态确定;模拟数据和真实数据试验结果表明,三轴姿态角及光心与平面靶标距离最大相对误差分别小于0.02%和0.008%,算法平均运行时间为12.7ms,可见,提出的视觉确定方案可以实现三轴气浮台姿态精确、实时、鲁棒的测量。